配電線路快速保護(hù)原理與相關(guān)通信技術(shù)的研究.pdf

1、我國配電網(wǎng)正逐步形成多開關(guān)的網(wǎng)格狀供電格局，理論上，通過這些開關(guān)的通斷組合，配電網(wǎng)能夠?qū)崿F(xiàn)以最經(jīng)濟(jì)、優(yōu)質(zhì)的方式運(yùn)行。然而，實際上這些變化多端的運(yùn)行方式造成配電網(wǎng)繼電保護(hù)性能受到嚴(yán)重影響，這樣為保證繼電保護(hù)的性能，就需要嚴(yán)格制約一次運(yùn)行方式。由于配電線路多個開關(guān)之間上下級的關(guān)系不固定，通過簡單的電流配合獲得全部開關(guān)保護(hù)的選擇性是不可能的，導(dǎo)致故障切除的范圍很大。而個別開關(guān)之間有限的配合，又致使速斷保護(hù)范圍嚴(yán)重回縮，故障平均切除時間呈現(xiàn)延長

2、趨勢，對供電可靠性和供電質(zhì)量影響很大。因此，研究一種盡量不限制一次運(yùn)行方式，并做到饋線上所有開關(guān)保護(hù)的高度快速性和選擇性的新型配電網(wǎng)饋線保護(hù)方法，具有十分重要的意義。 故障定位方法因其具有較高的選擇性和靈敏性，可借鑒到新型饋線保護(hù)中。但由于該方法采用全網(wǎng)集中處理的模式和復(fù)雜的定位算法，使得實時性遠(yuǎn)遠(yuǎn)達(dá)不到繼電保護(hù)的要求。因此，本文將饋線的實時拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)儲存在其各個開關(guān)的保護(hù)中，進(jìn)行分布式定位計算，并提出面向繼電保護(hù)快速性要求的饋線

3、故障定位新方法——回溯定位法。該方法計算量很小，算法延時可以忽略。作為回溯定位法的具體應(yīng)用，在國內(nèi)已有配網(wǎng)光纖通信網(wǎng)的基礎(chǔ)上，提出了一種實現(xiàn)快速通信的方案，該方案不需要對現(xiàn)有硬件做任何改動。仿真結(jié)果表明，該方案的通信延時可以滿足快速性要求。 由于配網(wǎng)設(shè)備的數(shù)量眾多，新型饋線快速保護(hù)及其通信系統(tǒng)的建立必須保證低成本，但這往往導(dǎo)致保護(hù)與通信系統(tǒng)硬件可靠性和計算能力的降低。為了保證保護(hù)的可靠性和實時性，新型饋線保護(hù)在原理上必須具有高容

4、錯性和低計算復(fù)雜度。因此，從信息論的角度出發(fā)，提出了基于多開關(guān)信息決策融合的饋線故障定位方法。該方法對開關(guān)繼電器錯誤動作和通信信息的錯誤和缺失具有很強(qiáng)的容錯性，且故障后計算量低，不需高性能處理能力即可滿足繼電保護(hù)的快速性要求。 要實現(xiàn)新型饋線快速保護(hù)，必須有通信系統(tǒng)的支持。目前來看，有線媒介的通信，比如光纖通信或電力線載波通信等都缺乏經(jīng)濟(jì)性和靈活性，而這恰恰是無線媒介通信的長處。因此，從降低成本的角度考慮，提出基于無線城域網(wǎng)(w

5、ireless metropolitan area network，WMAN)技術(shù)實現(xiàn)饋線快速保護(hù)通信的方法，包括基于CDMA技術(shù)和基于WiMAX技術(shù)的配電網(wǎng)保護(hù)通信方案。首先，提出與公網(wǎng)CDMA通信系統(tǒng)共存的配電網(wǎng)保護(hù)通信方案。該方案對公網(wǎng)CDMA系統(tǒng)的影響在理論上達(dá)到了可以忽略的程度，解決了保護(hù)通信信號的準(zhǔn)入性問題。該方案的信號質(zhì)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于公網(wǎng)CDMA信號質(zhì)量，可靠性更高。同時，該方案實時性高，仿真結(jié)果表明，即使多條饋線同時故障，其

6、通信實時性仍然可以滿足配網(wǎng)繼電保護(hù)的快速性要求。以CDMA通信方案為例，提出了饋線快速保護(hù)的構(gòu)成，包括快速主保護(hù)、快速后備保護(hù)及重合閘，并以傳統(tǒng)過流保護(hù)作為總后備。結(jié)合實際電網(wǎng)，給出了保護(hù)計算過程，并對保護(hù)性能進(jìn)行了評價。 為了進(jìn)一步提高通信系統(tǒng)的獨(dú)立性，考慮在建立電力通信WMAN專網(wǎng)的基礎(chǔ)上，實現(xiàn)配網(wǎng)饋線保護(hù)通信，也具有很高的綜合經(jīng)濟(jì)性。由此，提出了基于WiMAX技術(shù)的電力WMAN專網(wǎng)結(jié)構(gòu)以及饋線快速保護(hù)通信方案。重點(diǎn)從通信協(xié)